/[lmdze]/trunk/phylmd/clqh.f
ViewVC logotype

Annotation of /trunk/phylmd/clqh.f

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log


Revision 134 - (hide annotations)
Wed Apr 29 15:47:56 2015 UTC (9 years ago) by guez
Original Path: trunk/Sources/phylmd/clqh.f
File size: 11551 byte(s)
Sources inside, compilation outside.
1 guez 49 module clqh_m
2 guez 3
3 guez 38 IMPLICIT none
4 guez 3
5 guez 49 contains
6 guez 3
7 guez 72 SUBROUTINE clqh(dtime, itime, jour, debut, rlat, knon, nisurf, knindex, &
8 guez 101 pctsrf, tsoil, qsol, rmu0, co2_ppm, rugos, rugoro, u1lay, &
9 guez 99 v1lay, coef, t, q, ts, paprs, pplay, delp, radsol, albedo, alblw, &
10     snow, qsurf, precip_rain, precip_snow, fder, swnet, fluxlat, &
11     pctsrf_new, agesno, d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, flux_q, dflux_s, &
12 guez 101 dflux_l, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g)
13 guez 3
14 guez 62 ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
15 guez 49 ! Date: 1993/08/18
16     ! Objet : diffusion verticale de "q" et de "h"
17 guez 3
18 guez 49 USE conf_phys_m, ONLY : iflag_pbl
19     USE dimens_m, ONLY : iim, jjm
20     USE dimphy, ONLY : klev, klon, zmasq
21     USE dimsoil, ONLY : nsoilmx
22     USE indicesol, ONLY : is_ter, nbsrf
23 guez 54 USE interfsurf_hq_m, ONLY : interfsurf_hq
24 guez 49 USE suphec_m, ONLY : rcpd, rd, rg, rkappa
25 guez 38
26 guez 49 ! Arguments:
27 guez 70 INTEGER, intent(in):: knon
28 guez 49 REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s)
29     REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m/s)
30     REAL v1lay(klon) ! vitesse v de la 1ere couche (m/s)
31 guez 70
32     REAL, intent(in):: coef(:, :) ! (knon, klev)
33     ! Le coefficient d'echange (m**2/s) multiplie par le cisaillement
34     ! du vent (dV/dz). La premiere valeur indique la valeur de Cdrag
35     ! (sans unite).
36    
37 guez 49 REAL t(klon, klev) ! temperature (K)
38     REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg/kg)
39 guez 106 REAL, intent(in):: ts(klon) ! temperature du sol (K)
40 guez 49 REAL evap(klon) ! evaporation au sol
41     REAL paprs(klon, klev+1) ! pression a inter-couche (Pa)
42     REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
43     REAL delp(klon, klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa)
44     REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire+IR) W/m2
45     REAL albedo(klon) ! albedo de la surface
46     REAL alblw(klon)
47     REAL snow(klon) ! hauteur de neige
48     REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface
49 guez 101
50     real, intent(in):: precip_rain(klon)
51     ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
52    
53     real, intent(in):: precip_snow(klon)
54     ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
55    
56 guez 49 REAL agesno(klon)
57     REAL rugoro(klon)
58     REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent
59 guez 62 integer, intent(in):: jour ! jour de l'annee en cours
60     real, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal
61 guez 49 real rugos(klon) ! rugosite
62 guez 106 integer, intent(in):: knindex(:) ! (knon)
63 guez 62 real, intent(in):: pctsrf(klon, nbsrf)
64 guez 72 real, intent(in):: rlat(klon)
65 guez 99 REAL, intent(in):: co2_ppm ! taux CO2 atmosphere
66 guez 3
67 guez 49 REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de "t"
68     REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de "q"
69 guez 106 REAL, intent(out):: d_ts(:) ! (knon) incrementation de "ts"
70 guez 49 REAL flux_t(klon, klev) ! (diagnostic) flux de la chaleur
71     ! sensible, flux de Cp*T, positif vers
72     ! le bas: j/(m**2 s) c.a.d.: W/m2
73     REAL flux_q(klon, klev) ! flux de la vapeur d'eau:kg/(m**2 s)
74     REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF/dTs
75     REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF/dTs
76     !IM cf JLD
77     ! Flux thermique utiliser pour fondre la neige
78     REAL ffonte(klon)
79     ! Flux d'eau "perdue" par la surface et nĂ©cessaire pour que limiter la
80     ! hauteur de neige, en kg/m2/s
81     REAL fqcalving(klon)
82 guez 101
83 guez 49 !IM "slab" ocean
84 guez 3
85 guez 101 REAL, intent(out):: flux_o(klon) ! flux entre l'ocean et l'atmosphere W/m2
86    
87     REAL, intent(out):: flux_g(klon)
88     ! flux entre l'ocean et la glace de mer W/m2
89    
90 guez 49 INTEGER i, k
91     REAL zx_cq(klon, klev)
92     REAL zx_dq(klon, klev)
93     REAL zx_ch(klon, klev)
94     REAL zx_dh(klon, klev)
95     REAL zx_buf1(klon)
96     REAL zx_buf2(klon)
97     REAL zx_coef(klon, klev)
98     REAL local_h(klon, klev) ! enthalpie potentielle
99     REAL local_q(klon, klev)
100     REAL local_ts(klon)
101     REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent.
102     REAL zx_pkh(klon, klev), zx_pkf(klon, klev)
103 guez 3
104 guez 49 ! contre-gradient pour la vapeur d'eau: (kg/kg)/metre
105     REAL gamq(klon, 2:klev)
106     ! contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin/metre
107     REAL gamt(klon, 2:klev)
108     REAL z_gamaq(klon, 2:klev), z_gamah(klon, 2:klev)
109     REAL zdelz
110 guez 3
111 guez 49 ! Rajout pour l'interface
112     integer, intent(in):: itime
113     integer nisurf
114     logical, intent(in):: debut
115     real zlev1(klon)
116 guez 72 real fder(klon)
117 guez 49 real temp_air(klon), spechum(klon)
118     real epot_air(klon), ccanopy(klon)
119     real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon)
120     real petBcoef(klon), peqBcoef(klon)
121 guez 72 real swnet(klon), swdown(klon)
122 guez 49 real p1lay(klon)
123     !$$$C PB ajout pour soil
124     REAL tsoil(klon, nsoilmx)
125 guez 3
126 guez 101 REAL, intent(inout):: qsol(klon)
127     ! column-density of water in soil, in kg m-2
128    
129 guez 49 ! Parametres de sortie
130     real fluxsens(klon), fluxlat(klon)
131 guez 106 real tsurf_new(knon), alb_new(klon)
132 guez 72 real z0_new(klon)
133 guez 49 real pctsrf_new(klon, nbsrf)
134     ! JLD
135     real zzpk
136 guez 3
137 guez 49 character (len = 20) :: modname = 'Debut clqh'
138     LOGICAL check
139     PARAMETER (check=.false.)
140 guez 38
141 guez 49 !----------------------------------------------------------------
142 guez 3
143 guez 49 if (check) THEN
144     write(*, *) modname, ' nisurf=', nisurf
145     !C call flush(6)
146     endif
147    
148     if (check) THEN
149     WRITE(*, *)' qsurf (min, max)' &
150     , minval(qsurf(1:knon)), maxval(qsurf(1:knon))
151     !C call flush(6)
152     ENDIF
153    
154     if (iflag_pbl.eq.1) then
155     do k = 3, klev
156     do i = 1, knon
157     gamq(i, k)= 0.0
158     gamt(i, k)= -1.0e-03
159     enddo
160     enddo
161     do i = 1, knon
162     gamq(i, 2) = 0.0
163     gamt(i, 2) = -2.5e-03
164     enddo
165     else
166     do k = 2, klev
167     do i = 1, knon
168     gamq(i, k) = 0.0
169     gamt(i, k) = 0.0
170     enddo
171     enddo
172     endif
173    
174     DO i = 1, knon
175     psref(i) = paprs(i, 1) !pression de reference est celle au sol
176     local_ts(i) = ts(i)
177     ENDDO
178     DO k = 1, klev
179     DO i = 1, knon
180     zx_pkh(i, k) = (psref(i)/paprs(i, k))**RKAPPA
181     zx_pkf(i, k) = (psref(i)/pplay(i, k))**RKAPPA
182     local_h(i, k) = RCPD * t(i, k) * zx_pkf(i, k)
183     local_q(i, k) = q(i, k)
184     ENDDO
185     ENDDO
186    
187     ! Convertir les coefficients en variables convenables au calcul:
188    
189     DO k = 2, klev
190     DO i = 1, knon
191     zx_coef(i, k) = coef(i, k)*RG/(pplay(i, k-1)-pplay(i, k)) &
192     *(paprs(i, k)*2/(t(i, k)+t(i, k-1))/RD)**2
193     zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime*RG
194     ENDDO
195     ENDDO
196    
197     ! Preparer les flux lies aux contre-gardients
198    
199     DO k = 2, klev
200     DO i = 1, knon
201     zdelz = RD * (t(i, k-1)+t(i, k))/2.0 / RG /paprs(i, k) &
202     *(pplay(i, k-1)-pplay(i, k))
203     z_gamaq(i, k) = gamq(i, k) * zdelz
204     z_gamah(i, k) = gamt(i, k) * zdelz *RCPD * zx_pkh(i, k)
205     ENDDO
206     ENDDO
207     DO i = 1, knon
208     zx_buf1(i) = zx_coef(i, klev) + delp(i, klev)
209     zx_cq(i, klev) = (local_q(i, klev)*delp(i, klev) &
210     -zx_coef(i, klev)*z_gamaq(i, klev))/zx_buf1(i)
211     zx_dq(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf1(i)
212    
213     zzpk=(pplay(i, klev)/psref(i))**RKAPPA
214     zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, klev) + zx_coef(i, klev)
215     zx_ch(i, klev) = (local_h(i, klev)*zzpk*delp(i, klev) &
216     -zx_coef(i, klev)*z_gamah(i, klev))/zx_buf2(i)
217     zx_dh(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf2(i)
218     ENDDO
219     DO k = klev-1, 2 , -1
220     DO i = 1, knon
221     zx_buf1(i) = delp(i, k)+zx_coef(i, k) &
222     +zx_coef(i, k+1)*(1.-zx_dq(i, k+1))
223     zx_cq(i, k) = (local_q(i, k)*delp(i, k) &
224     +zx_coef(i, k+1)*zx_cq(i, k+1) &
225     +zx_coef(i, k+1)*z_gamaq(i, k+1) &
226     -zx_coef(i, k)*z_gamaq(i, k))/zx_buf1(i)
227     zx_dq(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf1(i)
228    
229     zzpk=(pplay(i, k)/psref(i))**RKAPPA
230     zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, k)+zx_coef(i, k) &
231     +zx_coef(i, k+1)*(1.-zx_dh(i, k+1))
232     zx_ch(i, k) = (local_h(i, k)*zzpk*delp(i, k) &
233     +zx_coef(i, k+1)*zx_ch(i, k+1) &
234     +zx_coef(i, k+1)*z_gamah(i, k+1) &
235     -zx_coef(i, k)*z_gamah(i, k))/zx_buf2(i)
236     zx_dh(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf2(i)
237     ENDDO
238     ENDDO
239    
240     DO i = 1, knon
241     zx_buf1(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1.-zx_dq(i, 2))
242     zx_cq(i, 1) = (local_q(i, 1)*delp(i, 1) &
243     +zx_coef(i, 2)*(z_gamaq(i, 2)+zx_cq(i, 2))) &
244     /zx_buf1(i)
245     zx_dq(i, 1) = -1. * RG / zx_buf1(i)
246    
247     zzpk=(pplay(i, 1)/psref(i))**RKAPPA
248     zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1.-zx_dh(i, 2))
249     zx_ch(i, 1) = (local_h(i, 1)*zzpk*delp(i, 1) &
250     +zx_coef(i, 2)*(z_gamah(i, 2)+zx_ch(i, 2))) &
251     /zx_buf2(i)
252     zx_dh(i, 1) = -1. * RG / zx_buf2(i)
253     ENDDO
254    
255     ! Appel a interfsurf (appel generique) routine d'interface avec la surface
256    
257     ! initialisation
258     petAcoef =0.
259     peqAcoef = 0.
260     petBcoef =0.
261     peqBcoef = 0.
262     p1lay =0.
263    
264     petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon, 1)
265     peqAcoef(1:knon) = zx_cq(1:knon, 1)
266     petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon, 1)
267     peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon, 1)
268 guez 70 tq_cdrag(1:knon) =coef(:knon, 1)
269 guez 49 temp_air(1:knon) =t(1:knon, 1)
270     epot_air(1:knon) =local_h(1:knon, 1)
271     spechum(1:knon)=q(1:knon, 1)
272     p1lay(1:knon) = pplay(1:knon, 1)
273     zlev1(1:knon) = delp(1:knon, 1)
274    
275     if(nisurf.eq.is_ter) THEN
276     swdown(1:knon) = swnet(1:knon)/(1-albedo(1:knon))
277     else
278     swdown(1:knon) = swnet(1:knon)
279     endif
280     ccanopy = co2_ppm
281    
282 guez 101 CALL interfsurf_hq(itime, dtime, jour, rmu0, nisurf, knon, knindex, &
283 guez 106 pctsrf, rlat, debut, nsoilmx, tsoil, qsol, u1lay, v1lay, temp_air, &
284     spechum, tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
285     precip_rain, precip_snow, fder, rugos, rugoro, snow, qsurf, &
286     ts(:knon), p1lay, psref, radsol, evap, fluxsens, fluxlat, dflux_l, &
287     dflux_s, tsurf_new, alb_new, alblw, z0_new, pctsrf_new, agesno, &
288     fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g)
289 guez 49
290     do i = 1, knon
291     flux_t(i, 1) = fluxsens(i)
292     flux_q(i, 1) = - evap(i)
293     d_ts(i) = tsurf_new(i) - ts(i)
294     albedo(i) = alb_new(i)
295     enddo
296    
297     !==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ========
298     DO i = 1, knon
299     local_h(i, 1) = zx_ch(i, 1) + zx_dh(i, 1)*flux_t(i, 1)*dtime
300     local_q(i, 1) = zx_cq(i, 1) + zx_dq(i, 1)*flux_q(i, 1)*dtime
301     ENDDO
302     DO k = 2, klev
303     DO i = 1, knon
304     local_q(i, k) = zx_cq(i, k) + zx_dq(i, k)*local_q(i, k-1)
305     local_h(i, k) = zx_ch(i, k) + zx_dh(i, k)*local_h(i, k-1)
306     ENDDO
307     ENDDO
308     !======================================================================
309     !== flux_q est le flux de vapeur d'eau: kg/(m**2 s) positive vers bas
310     !== flux_t est le flux de cpt (energie sensible): j/(m**2 s)
311     DO k = 2, klev
312     DO i = 1, knon
313     flux_q(i, k) = (zx_coef(i, k)/RG/dtime) &
314     * (local_q(i, k)-local_q(i, k-1)+z_gamaq(i, k))
315     flux_t(i, k) = (zx_coef(i, k)/RG/dtime) &
316     * (local_h(i, k)-local_h(i, k-1)+z_gamah(i, k)) &
317     / zx_pkh(i, k)
318     ENDDO
319     ENDDO
320     !======================================================================
321     ! Calcul tendances
322     DO k = 1, klev
323     DO i = 1, knon
324     d_t(i, k) = local_h(i, k)/zx_pkf(i, k)/RCPD - t(i, k)
325     d_q(i, k) = local_q(i, k) - q(i, k)
326     ENDDO
327     ENDDO
328    
329     END SUBROUTINE clqh
330    
331     end module clqh_m

  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.21